地理信息系统第一章二

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1、数据的编辑变换与处理目的：保证数据在入库时在内容上的完整性，目的：保证数据在入库时在内容上的完整性， 逻逻 辑上的一致性。辑上的一致性。方法：数据编辑与处理、错误修正：方法：数据编辑与处理、错误修正： 数据格式转化：矢量、栅个格转化，不同数据格式转化；数据格式转化：矢量、栅个格转化，不同数据格式转化； 数据比例转化：平移、旋转、比例、纠正数据比例转化：平移、旋转、比例、纠正 投影变换：投影方式投影变换：投影方式 数据概化：平滑、特征集结数据概化：平滑、特征集结 数据重构：几何形态变换（拼接、截取、压缩、结构）数据重构：几何形态变换（拼接、截取、压缩、结构） 地理编码：拓扑结构地理编码：拓扑结构

2、数据入库数据入库数据获取数据获取第三节第三节 地理信息系统的基本功能地理信息系统的基本功能数据组织与管理 数据的集成过程数据的集成过程 几何数据与属性数据组织几何数据与属性数据组织 数据结构数据结构 矢量结构、栅格结构。矢量结构、栅格结构。数据管理：数据管理： 层次模型、网络模型、关系模型层次模型、网络模型、关系模型 混合管理模式混合管理模式第三节第三节 地理信息系统的基本功能地理信息系统的基本功能空间检索空间检索空间分析空间分析空间分析空间分析地形分析地形分析网络分析网络分析缓冲区分析缓冲区分析几何量测几何量测地图分析地图分析叠置分析叠置分析统计分析统计分析决策分析决策分析位置查询位置查询属

3、性查询属性查询拓扑查询拓扑查询空间查询空间查询检索与分析第三节第三节 地理信息系统的基本功能地理信息系统的基本功能合并分析合并分析Generate new areas from counties using common attribute values for districtsSum Population from Counties onto District features第三节第三节 地理信息系统的基本功能地理信息系统的基本功能叠加分析叠加分析第三节第三节 地理信息系统的基本功能地理信息系统的基本功能缓冲区分析缓冲区分析支持点、线、面的缓冲区分析提供单面缓冲和双面缓冲生成第三节第三节

4、 地理信息系统的基本功能地理信息系统的基本功能统统计计分分析析第三节第三节 地理信息系统的基本功能地理信息系统的基本功能路径分析路径分析第三节第三节 地理信息系统的基本功能地理信息系统的基本功能动态分段动态分段第三节第三节 地理信息系统的基本功能地理信息系统的基本功能三维立体三维立体 步骤步骤:装配数据装配数据转换到栅格转换到栅格分析分析显示结果显示结果第三节第三节 地理信息系统的基本功能地理信息系统的基本功能数据输出数据输出 数据交换数据交换 统计表格统计表格 制图：专题地图、影象地图、制图：专题地图、影象地图、统计地图、地形图统计地图、地形图第三节第三节 地理信息系统的基本功能地理信息系统

5、的基本功能二次开发GIS的空间分析技术与手段是有限的，而实际应用模型是无可枚举的，任何GIS都应提供二次开发工具。定制菜单、程序与可视化界面等GIS二次开发环境： 专用工具：如Arc/Info的AML语言； 通用语言：如VC+、VB、Delphi等 组件开发：如MapInfo的MapX；第三节第三节 地理信息系统的基本功能地理信息系统的基本功能地理学地理学遥感遥感制图学制图学CAD与与计算机图形学计算机图形学测量与摄影测量测量与摄影测量第四节第四节 地理信息系统与相关学科地理信息系统与相关学科 国外地理信息系统的发展阶段国外地理信息系统的发展阶段模拟地理信息系统阶段模拟地理信息系统阶段学术探索

6、阶段学术探索阶段飞速发展和推广应用阶段飞速发展和推广应用阶段地理信息产业的形成和社会化地理信息系统地理信息产业的形成和社会化地理信息系统(Social GIS)的出现的出现 第五节第五节 地理信息系统的历史与发展地理信息系统的历史与发展模拟地理信息系统阶段自自19世纪以来就得到广泛应用的地图（包括地世纪以来就得到广泛应用的地图（包括地形图和专题图）形图和专题图）模拟的图形数据库和描述模拟的图形数据库和描述地理的文献著作地理的文献著作模拟的属性数据库相结合，模拟的属性数据库相结合，构成了地理信息系统的基本概念模型。但是，构成了地理信息系统的基本概念模型。但是，这种模拟式的、基于纸张的信息系统和信

7、息过这种模拟式的、基于纸张的信息系统和信息过程，使得空间相关数据的存贮、管理、量算与程，使得空间相关数据的存贮、管理、量算与分析、应用极为不规范、不方便和效率低下。分析、应用极为不规范、不方便和效率低下。随着计算机科学的兴起，数字地理信息的管理随着计算机科学的兴起，数字地理信息的管理与使用成为必然。与使用成为必然。第五节第五节 地理信息系统的历史与发展地理信息系统的历史与发展学术探索阶段 50年代，由于电子技术的发展及其在测量与制图学中的应年代，由于电子技术的发展及其在测量与制图学中的应用，人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮和处理各种与空用，人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮和处理各种

8、与空间和地理分布有关的图形和属性数据。间和地理分布有关的图形和属性数据。1956年，奥地利测绘部门年，奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后这一技术被各国广首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后这一技术被各国广泛应用于土地测绘与地籍管理。泛应用于土地测绘与地籍管理。1963年，加拿大测量学家最先提年，加拿大测量学家最先提出地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个地理信息系统出地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个地理信息系统加拿大地理信息系统（加拿大地理信息系统（CGIS），），用于资源与环境的管理和规用于资源与环境的管理和规划。稍后，北美和西欧成立了许多与划。稍后，北

9、美和西欧成立了许多与GIS有关的组织与机构，如有关的组织与机构，如美国城市与区域信息系统协会（美国城市与区域信息系统协会（URISA），），国际地理联合会国际地理联合会（IGU）地理数据收集和处理委员会（地理数据收集和处理委员会（CGDPS），），等等，极大地等等，极大地促进了地理信息系统知识与技术的传播和推广应用。促进了地理信息系统知识与技术的传播和推广应用。第五节第五节 地理信息系统的历史与发展地理信息系统的历史与发展GIS In 1960s 理论与方法探讨理论与方法探讨 1963年世界上第一个年世界上第一个GIS诞生诞生CGIS标志：标志：计算机存储能力小，速度慢，计算机存储能力小，速度

10、慢，使使GIS带有更多的机带有更多的机 助助制图的色彩，地学分析功能简单；制图的色彩，地学分析功能简单； 许多组织和机构建立许多组织和机构建立1966年美国成立城市和区年美国成立城市和区域信息系统协会（域信息系统协会（URISA），），1968年设立了地理数据收年设立了地理数据收集和处理委员会（集和处理委员会（CGDSP），），1969年又建立了州信息系年又建立了州信息系统全国协会（统全国协会（NASIS）第五节第五节 地理信息系统的历史与发展地理信息系统的历史与发展学术探索阶段飞速发展和推广应用阶段A）一一些些发发达达国国家家先先后后建建立立了了许许多多专专业业性性的的土土地地信信息息系系统

11、统（LIS）和和资资源源与与环环境境信信息息系系统统（GIS），如如1970年年至至1976年年，美美国国地地质质调调查查局局先先后后建建50多多个个信信息系统，其它国家也相继发展自己的息系统，其它国家也相继发展自己的GIS；B）关关于于GIS软软件件、硬硬件件和和项项目目开开发发的的商商业业公公司司篷篷勃勃发发展展。到到1989年年，国国际际市市场场上上有有报报价价的的GIS软软件件达达70多多个个，并并出出现现一一些些有有代代表表性性的的公公司司和和产产品品，如如美美国国环环境境系系统统研研究究所所的的ARC/INFO，Intergraph公公司司的的MGE，及及Genasys公公司司的的

12、Genamap等等。等等。C）数数字字地地理理信信息息的的生生产产标标准准化化、工工业业化化和和商商品品化化。如如美美国国地地质质调调查查局局（USGS）已已经经建建立立起起数数字字地地图图生生产产技技术术体体系系，可可定定期期向向社社会会发发布布DLG、DEM等标准地理数据。等标准地理数据。D）各各种种通通用用和和专专用用的的地地理理空空间间分分析析模模型型得得到到深深入入研研究究和和广广泛泛使使用用，GIS的的空空间间分分析析能能力力显显著著增增强强。E）有有关关GIS的的具具有有技技术术权权威威和和行行政政权权威威的的行行业业机机构构和和研研究究部部门门在在GIS的的应应用用发发展展中中

13、发发挥挥引引导导和和驱驱动动作作用用。如如美美国国国国家家科科学学基基金金会会支支持持的的国国家家地地理理信信息息和和分分析析中中心心（NCGIA）每每年年都都要要制制定定GIS技技术术优优先先发发展展计计划划，以促进全国以促进全国GIS事业发展。事业发展。第五节第五节 地理信息系统的历史与发展地理信息系统的历史与发展GIS In 1970s 开发软件的年代开发软件的年代 标志：标志：计算机软硬件飞速发展，存储能力大，速度快，图形显计算机软硬件飞速发展，存储能力大，速度快，图形显示增强，使示增强，使GIS向实用方向发展。向实用方向发展。 1970-1976年，美国地质调查所就建成年，美国地质调

14、查所就建成50多个信息系统，处理多个信息系统，处理地理、地质、水资源等。地理、地质、水资源等。70年代大约有年代大约有300多个系统投入使用，大学、研究机构开始重多个系统投入使用，大学、研究机构开始重视视GIS软件的设计与应用研究，纷纷成立各种软件的设计与应用研究，纷纷成立各种GIS实验室。实验室。飞速发展和推广应用阶段第五节第五节 地理信息系统的历史与发展地理信息系统的历史与发展GIS In 1980s 应用的年代应用的年代 标志：标志：推出第四代计算机，代表性推出第四代计算机，代表性GIS基础软件基础软件ARC/INFO、GENAMAP、MICROSTATION等。等。 用户需求，应用领域

15、广泛。用户需求，应用领域广泛。GIS In 1990s GIS的用户年代的用户年代标志：标志：GIS成为一种通用的地理信息技术工具；成为一种通用的地理信息技术工具； “数字地球数字地球”战略，为战略，为GIS的应用带来契机。的应用带来契机。地理信息产业的形成和社会化地理信息系统(Social GIS)的出现第五节第五节 地理信息系统的历史与发展地理信息系统的历史与发展1）起步阶段（）起步阶段（19781980年）年） 主主要要行行动动在在于于概概念念引引入入和和知知识识传传播播，以以及及关关于于遥遥感感分分析析、机助制图和数字地面模型的试验研究。机助制图和数字地面模型的试验研究。2）准备阶段（

16、）准备阶段（19801985年）年）主主要要在在理理论论体体系系的的建建立立，软软、硬硬件件的的引引进进，相相应应规规范范的的研研究究局局部部系系统统或或试试验验系系统统的的开开发发上上取取得得进进步步，为为GIS的的全全面面发展奠定基础。发展奠定基础。第五节第五节 地理信息系统的历史与发展地理信息系统的历史与发展 我国地理信息系统应用发展状况我国地理信息系统应用发展状况 我国地理信息系统应用发展状况我国地理信息系统应用发展状况 3）加速发展阶段（）加速发展阶段（19861995年）年）GIS作作为为一一个个全全国国性性的的研研究究与与应应用用领领域域，进进行行了了有有计计划划、有有目目标标、

17、有有组组织织的的科科学学试试验验与与工工程程建建设设，取取得得一一定定的的社社会会经经济济效效益益。主主要要表表现现在在：（a）GIS教教育育与与知知识识传传播播的的热热浪浪此此起起彼彼伏伏，GIS成成为为空空间间相相关关领领域域的的热热门门话话题题；（b）GIS建建设设引引起起各各级级政政府府高高度度重重视视，其其发发展展机机制制由由学学术术推推动动演演变变为为政政府府推推动动；（c）部部分分城城市市和和沿沿海海地地区区GIS建建设设率率先先进进入入实实施施阶阶段段，并并取取得得阶阶段段性性成成果果；（d）出出现现商商品品化化的的国国产产GIS软软件件、硬硬件件品品牌牌；出出现现专专门门的的

18、GIS的的管管理理中中心心、研研究究机机构构与与公公司司；出出现现专专门门的的GIS协协会会，涌涌现现一一批批GIS专专门门人人才才；出出现现专专门门的的刊刊物物与与展展示示会会；初初步步形形成成全全国国性性的的GIS市市场场。（e）在在应应用用模模式式、行行业业模模式式和和管管理理方方面面作作了了有益的探索。有益的探索。第五节第五节 地理信息系统的历史与发展地理信息系统的历史与发展 我国地理信息系统应用发展状况我国地理信息系统应用发展状况 4）地理信息产业化阶段。（）地理信息产业化阶段。（1995）目目前前，我我国国GIS的的发发展展正正处处于于向向产产业业化化阶阶段段过过渡渡的的转转折折点

19、点。能能否否借借助助国国际际大大气气候候的的东东风风，倚倚重重国国内内经经济济高高速速发发展展的的大大好好形形势势，搭搭乘乘全全球球信信息息高高速速公公路路的的快快车车，实实现现地地理理信信息息产产业业化化和和国国民民经经济济信信息息化化，这这是是国国内内地地理理信信息息界界人人士士面面临临的的严严重重挑挑战战和和千千载载难难逢逢的的机机遇遇。而而在在这这一一过过程程中中，一一方方面面需需要要探探索索建建立立一一套套政政府府宏宏观观调调控控与与市市场场机机制制相相结结合合的的地地理理信信息息产产业业模模式式，另另一一方方面面，则则要要充充分分总总结结和和借借鉴鉴国国内内外外地地理理信信息息系系统统项项目目建建设设的的经经验验和和教教训训，建建立立起起行行之之有有效效的的地地理理信信息息系系统统工工程程学学的的理理论论、方方法法与与管管理理模模式式，推推动动地地理理信信息息系系统统在在社社会会主主义义各各项项事业中更加深入和广泛的应用。事业中更加深入和广泛的应用。第五节第五节 地理信息系统的历史与发展地理信息系统的历史与发展发展趋势：发展趋势：3D&4DGISWebGISVRGISComGISDigital Earth第五节第五节 地理信息系统的历史与发展地理信息系统的历史与发展